Symmetry energy and isovector giant dipole resonance in finite nuclei

We study the relationship between the properties of the isovector giant dipole resonance of finite nuclei and the symmetry energy in the framework of the relativistic mean field theory with six different parameter sets of nonlinear effective Lagrangian. A strong linear correlation of excited energies of the dipole resonance in finite nuclei and symmetry energy at and below the saturation density is found. This linear correlation leads to the symmetry energy at the saturation density at the interval 33.0MeV <= S(po) <= 37.0 MeV. The comparison to the present experimental data in the soft dipole mode of (132) Sn constrains approximately the symmetry energy at p = 0.1 fm(-3) at the interval 21.2MeV similar to 22.5 MeV. It is proposed that a precise measurement of the soft dipole mode in neutron rich nuclei could set up an important constraint on the equation of state for asymmetric nuclear matter.

Prolate and oblate shape coexistence in Pt-188

A standard in-beam gamma-spectroscopy experiment for Pt-188 is performed via the Yb-176(O-18, 6n) reaction at beam energies of 88 and 95 MeV, and the level scheme for (188) Pt is established. Prolate and oblate shape coexistence has been demonstrated to occur in Pt-188 by applying the projected shell model. The rotation alignment of i(13/2) neutrons drives the yrast sequence changing suddenly from prolate to oblate shape at angular momentum 10th, indicating likely a new type of shape phase transition along the yrast line in Pt-188.

The neutron/proton ratio of squeezed-out nucleons and the high density behavior of the nuclear symmetry energy

Within a transport model it is shown that the neutron/proton ratio of squeezed-out nucleons perpendicular to the reaction plane, especially at high transverse momenta, in heavy-ion reactions induced by high energy neutron-rich nuclei can be a useful tool for studying the high density behavior of the nuclear symmetry energy.

Band properties of the transitional nucleus Pt-187

High-spin states in Pt-187 have been studied experimentally using the Yb-173(O-18, 4n) reaction at beam energies of 78 and 85 MeV. The previously known bands based on the nu i(13/2),nu 7/2(-)[503], and nu i(13/2)(2)nu j configurations have been extended to high-spin states, and new rotational bands associated with the nu 3/2(-)[512] and nu 1/2(-)[521] Nilsson orbits have been identified. The total Routhian surface calculations indicate that the transitional nucleus Pt-187 is very soft with respect to beta and gamma deformations. The band properties, such as level spacings, band crossing frequencies, alignment gains, and signature splittings, have been compared with the systematics observed in neighboring nuclei and have been interpreted within the framework of the cranked shell model. The rotational bands show different band crossing frequencies, which can be explained by the alignment either of i(13/2) neutrons or of h(9/2) protons. Importantly, evidence is presented for a pi h(9/2) alignment at very low frequency in the nu 7/2(-)[503] band. The proton nature of the band crossing is strongly suggested by comparing the measured B(M1;I -> I-1)/B(E2;I -> I-2) ratios with the theoretical values from the semiclassical Donau and Frauendof approach.

Nuclear reaction dynamics induced by halo-nuclei at intermediate energy heavy ion collisions

We studied systematically the reaction dynamics induced by neutron-halo nuclei and proton-halo nuclei within the isospin dependent quantum molecular dynamics, such as the effects of loose bound halo-nuclei on the fragmentation reaction and momentum dissipation for different colliding systems with different beam energies and different impact parameters. In order to emphasize the roles of neutron-halo nucleus B-19 and proton-halo nucleus Al-23 on the reaction dynamics we also calculated the the reaction dynamics induced by the stable nuclei F-19 and Na-23 with equal mass under identical incident channel conditions. Based on the comparison of results of reaction dynamics induced by halo-nucleus colliding systems and stable nucleus collidinmg systems we found that the roles of loose bound halo-nucleus structure on the fragmentation multiplicity and nuclear stopping (momentum dissipation) are important for all of colliding systems with different beam energies and minor impact parameters, such as, the loose bound halo-nuclei structure increases the fragmentation multiplicity, but reduces the nuclear stopping.

Observation of a Possible New Isomer in Ir-175

The neutron deficient nuclide Ir-175 was produced by irradiation of Nd-146 with 210 MeV Cl-35 via a fusion-evaporation reaction channel. The reaction products were transported to a low-background location using a helium-jet recoil fast-moving tape-transport system for measurement. The experimental devices and data analysis method are introduced. Based on the decay-curve fitting of the beta-delayed gamma ray from Ir-175, realized by the least-square method, a new long-lived isomeric state of Ir-175 is proposed and briefly discussed.

缺中子奇质量数Au核高自旋态能级结构研究

利用能量为164-180MeV的35Cl束流，通过重离子核反应149Sm(35Cl,5n) 研究了179Au的高自旋态能级结构。实验进行了γ射线的激发函数、X-γ和γ-γ-t符合测量。基于实验测量结果，首次建立了179Au的1/2[660](πi13/2)转动带。结合已有的实验数据，着重讨论了奇-A Au核中1/2[660](πi13/2) 转动带的形变和带头激发能随中子数的变化。用能量为140MeV的29Si束流轰击159Tb金属靶，布居了183Au核的高自旋态。实验中要求至少有3个高纯锗和2个BGO探测器同时点火，在此符合条件下，记录高纯锗探测器探测到的γ射线的能量和相对时间、BGO探测到的γ射线的总能量和多重性。通过对实验数据的分析，扩展并更新了183Au的能级纲图。首次建立了183Au的πi13/2转动带的能量非优先带。分析并讨论了缺中子奇-A Au中πh9/2转动带的能量非优先带和πf7/2转动带间的相互作用

缺中子奇质量数Au核高自旋态能级结构研究

利用能量为164-180MeV的35Cl束流，通过重离子核反应149Sm(35Cl,5n) 研究了179Au的高自旋态能级结构。实验进行了γ射线的激发函数、X-γ和γ-γ-t符合测量。基于实验测量结果，首次建立了179Au的1/2[660](πi13/2)转动带。结合已有的实验数据，着重讨论了奇-A Au核中1/2[660](πi13/2) 转动带的形变和带头激发能随中子数的变化。用能量为140MeV的29Si束流轰击159Tb金属靶，布居了183Au核的高自旋态。实验中要求至少有3个高纯锗和2个BGO探测器同时点火，在此符合条件下，记录高纯锗探测器探测到的γ射线的能量和相对时间、BGO探测到的γ射线的总能量和多重性。通过对实验数据的分析，扩展并更新了183Au的能级纲图。首次建立了183Au的πi13/2转动带的能量非优先带。分析并讨论了缺中子奇-A Au中πh9/2转动带的能量非优先带和πf7/2转动带间的相互作用

New insights into the structure of exotic nuclei using the RISING active stopper

This conference paper outlines the operation and some of the preliminary physics results using the GSI RISING active stopper. Data are presented from an experiment using combined isomer and beta‐delayed gamma‐ray spectroscopy to study low‐lying spectral and decay properties of heavy‐neutron‐rich nuclei around A∼190 produced following the relativistic projectile fragmentation of 208Pb primary beam. The response of the RISING active stopper detector is demonstrated for both the implantation of heavy secondary fragments and in‐situ decay of beta‐particles. Beta‐delayed gamma‐ray spectroscopy following decays of the neutron‐rich nucleus 194Re is presented to demonstrate the experimental performance of the set‐up. The resulting information inferred from excited states in the W and Os daughter nuclei is compared with results from Skyrme Hartree‐Fock predictions of the evolution of nuclear shape.

Dynamic effects of breakup on fusion reactions of weakly bound nuclei

The traditional reduction methods to represent the fusion cross sections of different systems are flawed when attempting to completely eliminate the geometrical aspects, such as the heights and radii of the barriers, and the static effects associated with the excess neutrons or protons in weakly bound nuclei. We remedy this by introducing a new dimensionless universal function, which allows the separation and disentanglement of the static and dynamic aspects of the breakup coupling effects connected with the excess nucleons. Applying this new reduction procedure to fusion data of several weakly bound systems, we find a systematic suppression of complete fusion above the Coulomb barrier and enhancement below it. Different behaviors are found for the total fusion cross sections. They are appreciably suppressed in collisions of neutron-halo nuclei, while they are practically not affected by the breakup coupling in cases of stable weakly bound nuclei. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structure of the N=50 As, Ge, Ga nuclei

The level structures of the N = 50 As-83, Ge-82, and Ga-81 isotones have been investigated by means of multi-nucleon transfer reactions. A first experiment was performed with the CLARA PRISMA setup to identify these nuclei. A second experiment was carried out with the GASP array in order to deduce the gamma-ray coincidence information. The results obtained on the high-spin states of such nuclei are used to test the stability of the N = 50 shell closure in the region of Ni-78 (Z = 28). The comparison of the experimental level schemes with the shell-model calculations yields an N = 50 energy gap value of 4.7(3) MeV at Z = 28. This value, in a good agreement with the prediction of the finite-range liquid-drop model as well as with the recent large-scale shell model calculations, does not support a weakening of the N = 50 shell gap down to Z = 28. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

108 Sn studied with intermediate-energy Coulomb excitation

In dieser Arbeit wurde der instabile, Neutronenarme Kern 108Sn mit Hilfe der Coulomb-Anregung bei intermediaeren Energien in inverser Kinematik studiert. Diese Methode wurde bisher zur Untersuchung der ersten angeregten 2+ Zustaende und deren E2 Zerfallsraten in Kernen mit Kernladungszahl Z< 30 angewendet. 108Sn ist somit der Kern mit der groeßten Kernladungszahl, bei dem diese Studien bisher stattfanden. Das Ziel dieses Experiments war die Messung der unbekannten reduzierten Uebergangswahrscheinlichkeit B(E2,0+ -> 2+). Der B(E2)-Wert von 0.230(57) e2b2 wurde relativ zu dem bekannten Wert des Isotops 112Sn bestimmt. Das Experiment wurde an der GSI Darmstadt mit Hilfe des RISING Detektors und des Fragmentseperators (FRS) durchgefuehrt. Sekundaere Strahlen (108Sn, 112Sn) mit einer Energie von ca. 150 MeV pro Nukleon wurden auf ein 386 mg/cm2 dickes 197Au Target geschossen. Die Projektilfragmente wurden mit Hilfe des Fragmentseparators selektiert und identifiziert. Zur Selektion des Reaktionskanals und zur Bestimmung des Winkels der gestreuten Fragmente wurde das Teilchenteleskop CATE, das sich hinter dem Target befand, verwendet. Gammastrahlung, die in Koinzidenz mit den Projektilrestkernen emittiert wurde, wurde in den Germanium-Cluster Detektoren des RISING Detektors nachgewiesen. Der gemessene B(E2,0+ -> 2+)-Wert von 108Sn ist in Uebereinstimmung mit neueren Schalenmodellrechnungen, die auf realistischen effektiven Wechselwirkungen basieren und im Rahmen eines verallgemeinerten Seniorit¨ats-Schemas erklaert werden.

Kollineare Laserspektroskopie an radioaktiven Praseodymionen und Cadmiumatomen

Die Analyse optischer Spektren liefert einen kernmodellunabhängigen Zugang zur Bestimmung der Kernspins, Ladungsradien und elektromagnetischen Momente von Atomkernen im Grundzustand und von langlebigen Isomeren. Eine der vielseitigsten Methoden zur optischen Spektroskopie an kurzlebigen Isotopen ist die kollineare Laserspektroskopie. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zum einen die TRIGA-LASER Strahlstrecke am Institut für Kernchemie der Universität Mainz durch die Implementierung einer neuen offline Oberflächenionenquelle für hohe Verdampfungstemperaturen und eines Strahlanalysesystems weiterentwickelt. Zum anderen wurde kollineare Laserspektroskopie an kurzlebigen Praseodym- und Cadmiumisotopen an ISOLDE/CERN durchgeführt. Die neue Ionenquelle ermöglichte dabei den Test der kollinearen Laserspektroskopie an Praseodymionen am TRIGA-LASER Experiment. Die Spektroskopie der Prasdeodymionen motivierte sich aus der Beobachtung einer zeitlichen Modulation der EC-Zerfallsrate von wasserstoffähnlichem 140Pr58+. Für die Erklärung dieser sogenannten GSI Oszillationen wird unter anderem das magnetische Moment des Kerns benötigt, welches bislang noch nicht experimentell bestimmt wurde. Zudem wurde für wasserstoffähnliches 140Pr58+ überraschenderweise eine kleinere EC-Zerfallskonstante gemessen als für heliumähnliches 140Pr57+. Die Erklärung dieses Phänomens setzt ein positives magnetisches Moment voraus. Bei der Spektroskopie am COLLAPS Experiment wurden erstmals die magnetischen Momente von 135Pr, 136Pr und 137Pr vermessen. Aufgrund zu geringer Produktionsraten war die Spektroskopie des gewünschten Isotops 140Pr jedoch nicht erfolgreich. Die Untersuchung der Cadmiumisotope ist kernphysikalisch motiviert. In der Zinnregion erstrecken sich die Isotope über die beiden magischen Zahlen N=50 und N=82 bei gleichzeitiger Nähe des Z=50 Schalenabschlusses. Hier können verschiedene Kernmodelle getestet werden, die sich beispielsweise hinsichtlich der Stärke des N=82 Schalenabschlusses widersprechen. Diese Arbeit berichtet über erste Ergebnisse der Spektroskopie an Cadmiumatomen, die sich über die Isotope 106−124,126Cd sowie die zugehörigen langlebigen I=11/2− Isomere erstreckt. Die zuvor experimentell bekannten oder aus dem erweiterten Schalenmodell abgeleiteten Kernspins konnten für alle Isotope bis auf 119Cd bestätigt werden. Der Kernspin von 119Cd wurde eindeutig zu I=1/2 bestimmt. Die elektrischen Quadrupolmomente der Isomere zeigen ein bemerkenswert lineares Verhalten in Abhängigkeit von der Neutronenzahl und dies über die eigentliche Kapazität der 1h11/2 Unterschale hinaus. Die Änderungen der mittleren quadratischen Ladungsradien zeigen den auch an Indium- und Zinnisotopen beobachteten stetigen Verlauf. Der lineare Anteil passt sehr gut zu den Berechnung des Tröpfchenmodells in der Parametrisierung nach Berchidevsky und Tondeur. Die Differenzen der mittleren quadratischen Ladungsradien zwischen Grund- und isomeren Zustand der ungeraden Cadmiumisotope zeigen einen interessanten parabolischen Verlauf mit einem Minimum zwischen A=117 und A=119.

Regulation of cytochrome P-450b/e gene expression by a heme- and phenobarbitone-modulated transcription factor

The cloned DNA fragment of the cytochrome P-450b/e gene containing the upstream region from position -179 through part of the first exon is faithfully transcribed in freeze-thawed rat liver nuclei. Phenobarbitone treatment of the animal strikingly increases this transcription, and the increase is blocked by cycloheximide (protein synthesis inhibitor) or CoCl2 (heme biosynthetic inhibitor) treatment of animals. This picture correlates very well with the reported cytochrome P-450b/e mRNA levels in vivo and run-on transcription rates in vitro under these conditions. The upstream region (from position -179) was assessed for protein binding with nuclear extracts by nitrocellulose filter binding, gel retardation, DNase I treatment ("footprinting"), and Western blot analysis. Phenobarbitone treatment dramatically increases protein binding to the upstream region, an increase once again blocked by cycloheximide or CoCl2 treatments. Addition of heme in vitro to heme-deficient nuclei and nuclear extracts restores the induced levels of transcription and protein binding to the upstream fragment, respectively. Thus, drug-mediated synthesis and heme-modulated binding of a transcription factor(s) appear involved in the transcriptional activation of the cytochrome P-450b/e genes, and an 85-kDa protein may be a major factor in this regard.